Jak oszczędzić 2000 do 5000 zł na kosztowną ekspertyzę i zacząć oszczędzać dużo większe kwoty? Ocena zużycia sprężonego powietrza jest bardzo potrzebna do doboru właściwych sprężarek oraz oszacowania rzeczywistych kosztów produkcji powietrza oraz możliwości ich obniżenia. Do dyspozycji użytkowników jest kilka ofert firm proponujących pomiary, a potem sugerujących takie lub inne rozwiązanie. Działania te są relatywnie kosztowne i narzucają wykorzystanie rozwiązań niektórych dostawców. Inne oferty – to propozycje firm dostarczających sprężarki, które takie pomiary oferują, ale w tym przypadku jedynym rozwiązaniem jest zastosowanie właśnie ich systemu.
Często pojawia się jeszcze jeden problem: wielu użytkowników po prostu nie chce zaznajamiać obcych z „sekretami swojej kuchni”.
Poniżej przedstawiam, jak własnymi siłami, bez dodatkowych kosztów, główny energetyk czy inżynier utrzymania ruchu jest w stanie sam dokonać stosownej ekspertyzy i dobrać sprężarki, które będą właściwe. Co więcej – podpowiem, jak samemu kontrolować i planować koszty.
Podstawy teoretyczne
Należy się Państwu słowo wstępu i wyjaśnienia. Otóż wydajności sprężarek (jak i ilości zużywanego powietrza, o którym tu wspominam) podawane są w m3/h lub m3/min. Istotne jest podkreślenie faktu, że są to wartości odniesione do warunków zasysania (najczęściej do temperatury 20oC, ciśnienia atmosferycznego 1 bar i wilgotności względnej 0%). Takimi kategoriami – jako wspólnym mianownikiem – posługuje się norma ISO 1217.
Co to znaczy w praktyce – np. sprężarka L20 ma wydajność 20 m3/min. Co robi? Zasysa w ciągu minuty 20 m3, (zakładamy jednocześnie, że to zassane powietrze po uśrednieniu ma temperaturę 20oC, ciśnienie atmosferyczne 1 bar (1013,25 hPa) i wilgotność względną 0%.
Co to oznacza dalej? Sprężamy te 20 m3 powietrza do 7 bar, czyli zwiększamy jego gęstość 7-krotnie, oznacza to, że stosując zasadę stałości strumienia masy, mamy (przyjmując gęstość powietrza atmosferycznego na ok. 1,2 kg/m3):
20 m3 x 1,2 kg/m3 = 24 kg powietrza,
dalej te 24 kg zajmą już objętość:
24 kg/(7 x 1,2) kg/m3 = ~2,86 m3 sprężonego powietrza.
A co na to praktyka?
Po co te informacje? Żeby odświeżyć Państwa wiadomości z czasów szkoły średniej. No dobrze, ale po co? Po to, żeby samemu ocenić swoją produkcję, co wbrew pozorom jest dla wielu bardzo trudne.
Jeśli sprężarka wyposażona jest np. w zbiornik o pojemności 10 m3, to po napełnieniu go powietrzem do ciśnienia 7 bar możemy powiedzieć, że zawiera on:
10 m3 x (7 x 1,2 kg/m3) = 84 kg sprężonego powietrza.
Jeśli ciśnienie w tym samym zbiorniku na skutek poboru powietrza w jednostce czasu (np. w ciągu 1 minuty) spadnie do wartości 6 bar, to automatycznie w związku z mniejszą gęstością powietrza w tej samej objętości zbiornika zmieści się już:
10 m3 x (6 x 1,2 kg/m3) = 72 kg, z czego wynika zużycie 12 kg sprężonego powietrza.
Ile to m3 w przeliczeniu na język normatywnych wydajności zgodny z ISO1217?
12 kg/1,2 kg/m3 = 10 m3 powietrza zasysanego, czyli tego, o którym mówimy, definiując wydajność sprężarki.
Oznacza to, że jeśli spadek ciśnienia nastąpił w ciągu minuty, zużyto 10 m3/min powietrza.
Podsumowując: jeśli dla uproszczenia obliczeń będziecie Państwo analizować spadki ciśnienia o 1 bar na swoich zbiornikach wyrównawczych, to można z dużą dokładnością założyć, że po podzieleniu ich pojemności przez czas spadku ciśnienia o 1 bar, uzyskacie wydajność powietrza zużywanego w jednostce zmierzonego czasu.
Jak w powyższym przykładzie zbiornik powietrza o pojemności 10 m3 opróżniony od 7 bar do 6 bar w ciągu 1 minuty oznaczał zużycie powietrza ok. 10 m3/min, gdyby stało się to w ciągu 2 minut, to zużycie powietrza byłoby ok. 5 m3/min, gdyby stało się to w ciągu 2,5 minuty, to zużycie powietrza byłoby ok. 4 m3/min itd. To jest właśnie ta prosta formuła, której powyższy dowód przytoczyłem, aby przekonać Państwa do bezpieczeństwa jej stosowania.
Ocena strat i wycieków
Stosując powyższą formułę, możemy ocenić także starty wynikające z wycieków w instalacji Państwa zakładu. Jeśli upewnimy się, że gdy zakład nie pracuje, np. w sobotę, niedzielę lub po zakończeniu pracy, żadne z odbiorników nie pracują, a pozostawi się włączone sprężarki, to napełniony zbiornik wyrównawczy zacznie się opróżniać na skutek wycieków w sieci. Zmierzony czas opróżniania zbiornika od „górnego” do „dolnego” ciśnienia, jeśli znamy jego pojemność, wg powyższej formuły, umożliwi ocenę wielkości wycieków. Natomiast poszukiwanie wycieków, jeśli niemożliwe jest wykonanie tego zadania we własnym zakresie, kosztuje w specjalistycznych firmach od kilkuset do kilku tysięcy złotych. Nasi „zakładowi” specjaliści też są w stanie takich pomiarów dokonać.
Pytania do autora prosimy wysyłać na adres: wh@powietrze.com.pl
Autor: Mgr inż. Wojciech Halkiewicz, Vector sp. z o.o.
